(57)【要約】【課題】化学反応において、反応温度が適用しようとする金属系触媒（単一金属、合金、複数金属の混合物および金属塩を含む）の融点を越える場合の該金属系触媒の使用方法。【解決手段】該金属系触媒を溶融状態で使用する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
常温では固体状態にある金属系触媒（単一金属、合金、複数種金属の混合物及び金属塩を含む。以下単に金属系触媒と言う）の適用に際し、該金属系触媒を融点或いは融点以上の温度に保持し、流動体の状態で使用することを特徴とする触媒の使用方法。
【請求項２】
常温では固体状態にある金属系触媒を融点或いは融点以上の温度に保持し、流動体の状態で使用するに際し、反応要素物質の少なくも１種類を気体の状態で該金属系触媒と接触させることを特徴とする触媒の使用方法。
【請求項３】
常温では固体状態にある金属系触媒を融点或いは融点以上の温度に保持し、流動体の状態で使用するに際し、反応要素物質の少なくも１種類を液体の状態で該金属系触媒と接触させることを特徴とする触媒の使用方法。
【請求項４】
常温では固体状態にある金属系触媒を融点或いは融点以上の温度に保持し、流動体の状態で使用するに際し、反応要素物質の少なくも１種類を液体の状態で、自余の反応要素物質を気体の状態で該金属系触媒と接触させることを特徴とする触媒の使用方法。
【請求項５】
請求項４記載の触媒の使用方法において、気体の状態にある反応要素物質を、気流または気泡の状態で、液体の状態にある反応要素物質及び金属系触媒またはその何れか一方に導入することを特徴とする触媒の使用方法。
【請求項６】
常温では固体状態にある金属系触媒を融点或いは融点以上の温度に保持し、流動体の状態で使用するに際し、該金属系触媒を攪拌するか、または流動循環させることを特徴とする触媒の使用方法。
【請求項７】
請求項６記載の触媒の使用方法において、該金属系触媒に遠心力を作用させて、反応容器壁面上に薄層の状態で存在させることを特徴とする触媒の使用方法。
【請求項８】
請求項６記載の触媒の使用方法において、該金属系触媒を流下または／及び滴下して、気体または液体の状態にある反応要素物質と接触させることを特徴とする触媒の使用方法。
【請求項９】
請求項６〜８記載の触媒の使用方法において、適宜の装置を該金属系触媒内または／及び該流動循環の経路中に設置して、該金属系触媒に必要な処理を行うことを特徴とする触媒の使用方法。
【請求項１０】
請求項１〜９記載の触媒の使用方法において、該金属系触媒が亜鉛及び／または鉛及び／または錫を含むものである触媒の使用方法。
【請求項１１】
請求項１〜１０記載の触媒の使用方法において、該金属系触媒を適用する反応要素物質が、少なくもトリグリセライド及び／またはアルコールを含むものである触媒の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は化学反応工程において金属系触媒を使用する際の使用方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】従来金属系触媒は、固体状態で、反応要素となる化学種をこれに接触させて使用するか、または金属塩を反応要素の化学種を含む溶液中に添加するなどして使用されている。【０００３】しかしながら、反応が適用しようとする金属系触媒の融点またはそれ以上の温度で進行させることが有利であり、かつ該金属系触媒が溶融状態においてか、或いは該溶融物表面に生ずる酸化物その他の化合物が該反応に対し触媒作用を有する場合には、該金属系触媒を溶融状態に保持して使用することが合理的である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】本発明者らは、ある種のエステル交換反応の工業化を検討するうち、使用したい固体金属系触媒の融点が、有利な反応速度を得る為の温度よりも低いという問題に直面した。
【課題を解決するための手段】
【０００５】本発明者らは、このため金属系触媒を溶融状態で使用することを検討し、以下のような発明を行った．
（１）常温では固体状態にある金属系触媒（単一金属、合金、複数種金属の混合物及び金属塩を含む。以下単に金属系触媒と言う）の適用に際し、該金属系触媒を融点或いは融点以上の温度に保持し、流動体の状態で使用することを特徴とする触媒の使用方法。
（２）常温では固体状態にある金属系触媒を融点或いは融点以上の温度に保持し、流動体の状態で使用するに際し、反応要素物質の少なくも１種類を気体の状態で該金属系触媒と接触させることを特徴とする触媒の使用方法。
（３）常温では固体状態にある金属系触媒を融点或いは融点以上の温度に保持し、流動体の状態で使用するに際し、反応要素物質の少なくも１種類を液体の状態で該金属系触媒と接触させることを特徴とする触媒の使用方法。
（４）常温では固体状態にある金属系触媒を融点或いは融点以上の温度に保持し、流動体の状態で使用するに際し、反応要素物質の少なくも１種類を液体の状態で、自余の反応要素物質を気体の状態で該金属系触媒と接触させることを特徴とする触媒の使用方法。
（５）上記（４）記載の触媒の使用方法において、気体の状態にある反応要素物質を、気流または気泡の状態で、液体の状態にある反応要素物質及び金属系触媒またはその何れか一方に導入することを特徴とする触媒の使用方法。
（６）常温では固体状態にある金属系触媒を融点或いは融点以上の温度に保持し、流動体の状態で使用するに際し、該金属系触媒を攪拌するか、または流動循環させることを特徴とする触媒の使用方法。
（７）上記（６）記載の触媒の使用方法において、該金属系触媒に遠心力を作用させて、反応容器壁面上に薄層の状態で存在させることを特徴とする触媒の使用方法。
（８）上記（６）記載の触媒の使用方法において、該金属系触媒を流下または／及び滴下して、気体または液体の状態にある反応要素物質と接触させることを特徴とする触媒の使用方法。
（９）上記（６）〜（８）記載の触媒の使用方法において、適宜の装置を該金属系触媒内または／及び該流動循環の経路中に設置して、該金属系触媒に必要な処理を行うことを特徴とする触媒の使用方法。
【発明の効果】
【０００６】本発明による実用上の効果は以下の通りである。
（ａ）触媒が流動体であるため、反応要素化学種との接触に、攪拌・吹き込み・流下・滴下等の多くの形態を適用することが出来、種種の反応に適応することが出来る。
（ｂ）触媒が流動体であるため、全体の温度を均一かつ一定範囲に保持することが比較的容易であり、その結果反応温度を一定範囲に制御することが出来る。
（ｃ）触媒が流動体であるため、反応中に一部または全部を逐次更新することが容易であり、必要に応じ、適宜な設備によって触媒を処理して再活性化・夾雑物除去等の措置を行うことが出来る。
（ｄ）金属塩等の触媒を溶液に添加する場合と異なり、触媒と反応系・生成系物質とが混合することがあっても、冷却により触媒を固化させることにより、簡単に触媒のみを分離することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】本発明は、目的とする反応に対応して、種種の形態で使用される。
（ア）溶融・流動状態にある金属系触媒上に、一方の反応要素の化学種を液体状態で保持し、他の反応要素の化学種を、気体の状態で該液体状態の反応要素化学種中にノズル等を介して気流として吹き込む。
（イ）溶融・流動状態にある金属系触媒上に、一方の反応要素の化学種を液体状態で保持し、他の反応要素の化学種を、気体の状態で、該液体状態の反応要素化学種中に細孔管その他の適宜の装置により気泡として吹き込む。
（ウ）溶融・流動状態にある金属系触媒上に、一方の反応要素の化学種を液体状態で保持し、他の反応要素の化学種を、液体の状態で先の液体状態の反応要素化学種中にノズル等を介して液流として吹き込む。
（エ）溶融・流動状態にある金属系触媒上に、一方の反応要素の化学種を液体状態で保持し、他の反応要素の化学種を、液体の状態で、先の液体状態の反応要素化学種中に耐熱性材料で作られた細孔管その他の適宜の装置により分散した液流若しくは液滴として吹き込む。（ア）〜（エ）の各々の場合においては、流動状態にある触媒及び／或いは該触媒上に保持される反応要素の化学種を攪拌しつつ、この中に他の反応要素の化学種を吹き込むことが可能である。
（オ）溶融・流動状態にある金属系触媒上に、一方の反応要素の化学種を液体状態で保持し、他の反応要素の化学種を、液体または気体の状態で、該金属系触媒中に吹き込む。
（カ）溶融・流動状態にある金属系触媒上に、一方の反応要素の化学種を液体状態で保持し、他の反応要素の化学種を、液体または気体の状態で、該金属系触媒及び金属系触媒上に保持された反応要素化学種中に吹き込む。
（キ）溶融・流動状態にある金属系触媒を筒状の反応容器に入れ、円筒を回転させて遠心力により金属系触媒を器壁に押し付けて薄層状に保持し、反応容器中に反応要素の化学種を個々にまたは混合物として導入し、器壁に沿って流下させるか、または器壁に対して噴射或いは噴霧する。
（ク）反応容器中に反応要素の化学種の一方及び／または他方を気体または液体の状態で保持し、この中に溶融・流動状態にある金属系触媒を、ノズルからの液流として、或いは細孔板等の適宜の滴下装置による液滴として導入する。
（ケ）上記（ア）〜（ク）の使用方法においては、必要に応じ溶融・流動状態にある金属系触媒を流動・循環させ、その経路内において酸化物等の夾雑物の除去、触媒の補充・更新、或いは酸処理等による再活性化等の処理を行うことが出来る。
（コ）金属系触媒として有利に用いられるのは、亜鉛（塩類を含む）、錫（塩類を含む）、鉛（塩類を含む）或いは前記３者の混合物または中前記３者の２者の混合物であり、これらはグリセライドとアルコールとの反応によるエステル交換反応、例えば植物油とメタノールとのエステル交換反応に適用することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【０００８】本発明は、金属系触媒が溶融状態においても触媒活性を有する場合において、反応に有利な温度が該触媒の融点を越える状態での使用を可能にするものであり、例えば植物油とメタノールとのエステル交換反応等において、触媒の使用形態、触媒の交換・再活性化等の処理方法に広い選択肢を与える。